Волны материи электронные

Гамма-лучи представляют собой проникающие электромагнитные колебания с длиной волны приблизительно от 0,005 до 0,4 А и с энергией 0,05—5 Мэе. Они распространяются со скоростью света их проникающая способность гораздо выше, чем у самого жесткого рентгеновского излучения длина пробега в воздухе составляет несколько километров. Гамма-лучи в отличие от альфа- и бета-излучения ионизируют материю косвенно посредством электронов, которые при столкновении с фотонами гамма-излучения получают часть их энергии и отрываются от атомов. Эти электроны при столкновениях с атомами и вызывают ионизацию. Бета-распад часто сопровождается гамма-излучением. Методы определения и измерения интенсивности радиоактивного излучения основаны на его ионизирующем действии. На этом же явлении основаны и принятые единицы дозы разных видов излучения. [c.644]

Луи де Бройль (род, в 1892 г,) — французский физик, автор гипотезы о волновых свойствах материи, которая легла в основу квантовой механики, Работал также в области теории электронов, строения атомного ядра, теории распространения электромагнитных волн, В 1929 г. награжден Нобелевской премией, с 1958 г. — иностранный член Академии наук СССР. [c.70]

Фазовые во ны иногда называют волнами материи, электронными волнами или ведущими волнами. [c.42]

Собственно рентгеноспектральный анализ. В этом методе пробу помещают в рентгеновскую трубку в качестве антикатода. Нагреваемый катод испускает поток электронов, бомбардирующих антикатод. Энергия этих электронов зависит от температуры катода, напряжения, налагаемого на электроды, и от других факторов. Под влиянием энергии электронов в антикатоде трубки возбуждается рентгеновское излучение, длина волны которого зависит от материала антикатода, а интенсивность излучения — от количества данного элемента в пробе. [c.778]

Волны материи. По де Бройлю, уравнение (1.5) справедливо также для частиц, если вместо с подставить скорость частицы v к — длина волны, присущая движущейся частице.. Теория подтверждается дифракцией электронов и нейтронов на кристаллах. Справедливо выражение [c.392]

Начало XX столетия было ознаменовано очень важным для теории материи обстоятельством постепенного сближения наших представлений о волнах и частицах. Мы должны теперь проследить за процессом этого сближения на примерах световой волны и электрона—объектов, играющих, как известно, первостепенную роль в химии. Сначала казалось, что нет никакого сходства между световой волной, распространяющейся непрерывным образом в пространстве и характеризуемой равенством [c.167]

В математической физике были достаточно разработаны уравнения, описывающие распространение волн, в частности в замкнутых колебательных системах. Исходя из гипотезы волн материи (де Бройль) и в общем ошибочного предположения о материальной частице как о. волновом пакете . Шредингер в 1926 г. попытался использовать математическую модель, применяемую для изучения волнового процесса, к исследованию поведения электрона в атоме водорода. [c.74]

В 1924 г. де Бройль выступил со знаменитым постулатом о существовании волн материи. Согласно формуле де Бройля, электронам при определенной их скорости должна соответствовать длина волны, соизмеримая с межатомными расстояниями в молекулах и кристаллах, а следовательно, рассеиваемый ими пучок электронов должен давать дифракционную картину. Дэвиссон и Джермер в 1927 г. впервые обнаружили такой эффект при рассеянии электронов от монокристаллов никеля В качестве материалов при изучении [c.248]

В рассматриваемом здесь случае уравнение де Бройля является важнейшим пунктом, связываюш им друг с другом корпускулярные и волновые свойства материи. Электрон-частица в модели Бора рассматривается в рамках волновых представлений как волна. [c.19]

Это фундаментальное уравнение приписывает каждой движущейся частице определенную волну материи. Чем меньше масса и скорость частицы, тем больше длина волны. Например, для электрона, зная величину ускоряющего напряжения и, можно вычислить [c.31]

Принцип работы акустического расходомера заключается в следующем в трубопроводе устанавливаются пьезоэлементы из пьезоэлектрического или магнитострикционного материала. Электронный коммутатор попеременно подключает пьезоэлементы к импульсному генератору и усилителю с фазометром-индикатором. Таким образом, пьезоэлементы попеременно работают как излучатели и приемники ультразвуковых волн, распространяющихся в среде, протекающей в трубопроводе, причем если в одном случае звуковые волны распространяются по течению жидкости, то в другом — против течения. [c.231]

Поэтому радиоактивные изотопы с энергией а-частиц 4—5 МэВ целесообразно использовать для облучения пленок толщиной до 10— 15 мкм. Для увеличения деструкции материала в направлении вдоль трека целесообразно проводить облучение частицами в сочетании с дополнительным облучением ультрафиолетовым светом, рентгеновскими лучами, -лучами или электронами. При облучении ультрафиолетовым светом длина волны должна быть подобрана таким образом, чтобы наиболее сильно воздействовать на радиационно поврежденные места пленки. Например, для пленок из поликарбоната оптимальная длина волны составляет около 280—300 нм (2800—3000 А), большие длины волн практически не дают эффекта, а при меньших начинает происходить сильное разрушение всей поверхности пленки. [c.53]

Ультрамикроскоп не позволяет судить о форме и размерах коллоидных частиц, так как его разрешающая способность ограничена слишком большой для этого длиной волны видимого света. Для желаемой характеристики коллоидных частиц необходим прибор, работающий с более коротковолновыми лучами. Таким оказался электронный микроскоп, действие которого основано на использовании пучка электронов, получаемых в специальной катодной трубке и разгоняемых электрическим полем. Если длина волны светового луча, используемого в ультрамикроскопе, равна 500 нм, то длина волны электронного луча, используемого в электронном микроскопе, составляет 0,5 нм. В соответствии с этим, разрешающая способность электронного микроскопа в 1000 раз выше, чем у ультрамикроскопа. Это позволило глубоко проникнуть вглубь материи наблюдать отдельные группы молекул, исследовать структуру катализаторов, изучать строение молекул полимеров (например, белковых веществ) и т. д. [c.277]

Свойства света нельзя исчерпывающе описать на основании аналогии лишь с обычными волнами или лишь с обычными частицами. Установлено, что для понимания одних явлений более удобно считать свет волновым движением, тогда как при рассмотрении других явлений предпочтительнее считать свет состоящим из фотонов (разд. 3.11 и 3.12). Эта корпускулярно-волновая двойственность присуща также материи. Электроны, протоны, нейтроны и другие материальные частицы, как установлено, обладают некоторыми свойствами, которые ученые обычно связывают с волновым движением. Так, лучок электронов или пучок яейтронов может быть дифрагирован точно так же, как и пучок рентгеновских лучей. На дифракции электронов и нейтронов основаны важные методы изучения структуры кристаллов и молекул газов. Длина волны электрона, нейтрона или какой-либо другой частицы зависит от ее массы покоя и скорости, с которой она перемещается. Длина волны частицы определяется уравнением де Бройля Я,= /1/тг), где к — длина волны частицы, к — постоянная Планка, т — масса и у — скорость (разд. 3.11). [c.586]

Метод локального рентгеноспектрального анализа заключается в том, что тонко сфокусированный пучок быстрых электронов направляется на поверхность объекта и возбуждает рентгеновский спектр элементов, находящихся в данной точке. Возникшее рентгеновское излучение анализируется с помощью одного или нескольких спектрометров по длинам волн и их интенсивности, и это позволяет производить качественный и количественный анализ материала в месте падения пучка электронов. [c.151]

Важное значение в определении закономерностей расположения электронов в атоме имели периодическая система и изучение оптических (атомных) спектров. К началу XX в. накопился огромный материал по измерению длин волн спектральных линий различных элементов и систематизации их в серии. Были установлены отдельные эмпирические закономерности, из которых следовало, что спектр характеризует каждый элемент, т. е. является такой же фундаментальной характеристикой элемента, как и его порядковый номер в периодической системе. Спектроскопические исследования показали, что химические аналоги являются аналогами и в спектральном отношении. [c.51]

Рассмотрим теперь закономерности в характеристических рентгеновских спектрах элементов, открытых в 1913—1914 гг. английским ученым Мозли. Рентгеновские излучения возникают в рентгеновской (вакуумной) трубке под влиянием бомбардировки потоком электронов (катодных лучей) материала антикатода, который и является их излучателем. Длины волн рентгеновских излучений 0,006—2 нм (см. схему в гл. III). По выходе из трубки они с помощью кристаллов могут быть разложены в спектр. В этих спектрах обнаруживаются линии характеристических излучений, индивидуальных для каждого элемента и почти не зависящих от того, в каком соединении находится элемент в материале антикатода. Характеристические спектры состоят из ряда серий К, L, [c.92]

Спектральная чувствительность фотоэлементов зависит, главным образом, от материала катода и его обработки, что позволяет в довольно широких пределах менять работу выхода электронов на катоде фотоэлемента, и тем самым меняют длинноволновую границу чувствительности фотоэлемента. На рис. 118, б показана спектральная чувствительность различных типов катодов. В зависимости от рабочей области спектра применяют фотоэлементы с разными катодами. Например, для работы в ультрафиолетовой области и в видимой вплоть до А, = = 6000 А применяют фотоэлементы с сурьмяно-цезиевым, а в области более длинных волн с кислородно-цезиевым катодом. При выборе фотоэлемента следует обращать также внимание на прозрачность его колбы. Так, для работы в ультрафиолетовой области колба фотоэлемента должна быть изготовлена из плавленого кварца или увиолевого стекла. [c.188]

Термостолбики очень чувствительны к малым флуктуациям окружающей температуры и к сквознякам. Поэтому в фотохимических экспериментах проще использовать фотоэлементы. Схема фотоэлемента показана на рис. 7.2, б. Он состоит из фотокатода и коллектора, заключенных в откачанную колбу. При освещении катода, изготовленного из подходящего материала, из него вылетают электроны. Если коллектор имеет положительный заряд относительно катода (т. е. является анодом), то во внешней электрической цепи потечет ток. Условия работы можно выбрать таким образом, чтобы этот ток был пропорционален интенсивности света, попадающего на фотокатод. Однако квантовый выход эмиссии фотоэлектронов из катода зависит от длины волны света и может быть неизвестен. Поэтому необходимо калибровать фотоэлемент по термостолбику или по вторичному стандарту. Основными преимуществами фотоэлемента являются, во-первых, большая, чем у термостолбика, чувствительность и, во-вторых, слабая чувствительность фотокатода к длинноволновому излучению, исключающая неприятные малые температурные флуктуации. Для измерений интенсивности света в УФ-области можно выбрать такой материал фотокатода (например, чистый натрий), что фотоэлемент не будет детектировать видимый свет и отпадет необходимость его тщательного экранирования от освещения лаборатории. [c.188]

Поскольку любая материя содержит электроны, все вещества поглощают ультрафиолетовое или видимое излучение при определенных длинах волн. Соединения, имеющие более подвижные я-электроны, поглощают УФ-излучение сильнее, чем соединения, содержащие только а-электроны. [c.742]

Очевидно, что трехмерная визуализация молекулярной структуры (как в случае оптического микроскопа для образцов с размерами в диапазоне 1-100 мкм) позволила бы получить требуемую информацию напрямую. Однако разрешающая способность (т. е. способность различить соседние объекты) такого прибора ограничивалась бы длиной волны излучения или частиц. Так как расстояния между химически связанными атомами обычно находятся в пределах 0,9-3 А(1 А = 10 см), то следовало бы ожидать, что рентгеновское излучение с длинами волн, лежащими в этом диапазоне или вблизи него, может быть использовано для наблюдения молекулярной структуры. К сожалению, такой прямой подход невозможен, так как еще не создан материал, способный фокусировать рентгеновское излучение так же, как это делает стеклянная линза оптического микроскопа. Однако электроны с высокими энергиями, которые имеют подходящую длину волны (которая дается уравнением де Бройля), можно сфокусировать электростатическим полем. Тем не менее электронная микроскопия, хотя и позволяет реально увидеть большие молекулы и в благоприятном случае атомы, все же не может добиться разрешения рентгеновской дифракции (разд. 11.2) и, следовательно, непригодна как метод массового структурного анализа. [c.389]

Рассмотренные выше теоретические представления и экспериментальные данные убедительно свидетельствуют о том, что с помощью классической физики нельзя полностью интерпретировать свойства элементарных частиц. Раздельное рассмотрение волны и частицы не позволяет проникнуть в сущность микромира. Электрон, например, — это и не частица и не волна, тем не менее это вполне реальный объект, во многом определяющий свойства химических веществ. Заслугой Гейзенберга, Борна, Шрёдингера и Дирака является то, что они заложили основы такой механики , которая правильно описывает свойства электронов и позволяет более глубоко понять сущность материи. Чтобы более ясно представить себе основы квантовой механики, необходимо отойти от привычных понятий, которые от долгого употребления стали слишком наглядными . Физика [c.28]

Революционный постулат де Бройля получил прямое экспериментальное подтверждение в 1927 г. в работе Девиссона и Джермера. Они показали, что моноэнергетические электроны при рассеянии на кристаллической пленке никеля дают дифрак ционную картину, подобную той, которая возникает при рассеянии рентгеновских лучей. Аналогичные эксперименты были проведены независимо и Дж. П. Томсоном. Позднее Штерн наблюдал дифракционную картину при отражении пучков более тяжелых частиц (Иг, Не и др.) от поверхности кристаллов. Эти эксперименты с большой точностью подтвердили данное де Бройлем выражение для длины волны волн материи. Это выражение будет рассмотрено в следующем разделе. [c.15]

Иногда значение математического моделирования недооценивается. Так, например, Г. В. Быков считает квантовую механику лишь функциональной моделью, т. е. моделью, неспособной выразить структуру предмета При этом Г. В. Быков ссылается на роль математического моделирования в ходе построения квантовой механики. В математической физике,— пишет он,— достаточно были разработаны дифференциальные уравнения, описывающие волновые процессы и, в частности, замкнутые колебательные системы. Решение таких уравнений приводит к набору чисел, например, к числу узлов при решении задач о колеблющейся струне. Исходя из гипотетической модели волн материи (де Бройль, Эйнштейн), Шредпнгер попытался использовать математическую модель, применяемую для изучения волнового процесса, к исследованию поведения электрона в атоме водорода и де1"1Ствительно получил те же самые целые квантовые числа, которые были введены старой квантовой теорией, берущей начало в постулатах Бора [c.97]

Кроме идеи о волновой природе материи, Шредингера привлекла в работе де Бройля оригинальная, интерпретация квантовых условий Бора — Зоммерфельда (5). По де Бройлю устойчивыми будут-лишь те орбиты, в которых укладывается целое число волн (рис. 6). Иными словами, длина устойчивой орбиты (/) должна быть целым кратным длинц волны электрона 1 = пК (где /I —целое). Тогда, подставляя в [c.29]

Во-вторых, нанесение полимерного защитного покрытия резко меняет природу материала подложки место кристаллического атомного соединения - металла - занимает аморфное атомное соединение - полимер, т.е. происходит замена типа электронной структуры материала подложки. Замена кристаллического атомного соединения, у которого каждый электрон взаимодействует сразу со всей системой в целом, на аморфное атомное соединение, электронная структура которого представляет собой набор дискретных уровней, разделенных высокими потенциальными барьерами, препятствующими распределению электронных волн за границу каждой данной межатомной связи, меняет механизм взаимодействия подложки с такими типичными молекулярными твердыми соединениями, какими являются кристаллические парафиновые частицы. В результате такой замены более интенсивная адгезионная связь, основанная на образовании двойного электрического слоя, возникающего в результате контактной электризации поверхностей металла и парафиновой частицы, с энергией более 65 кДж/моль /56/, сменяется адгезионной связью, определяемой ван-дер-ваальсовыми силами, энергия которых не превышает 50 кДж/моль. Поэтому смена металлической поверхности на полимерную уже сама по себе должна привести к ослаблению адгезионной связи. Действительно, как бьшо показано экспериментально /30/, сила прилипания парафина к поверхности такого наиболее интенсивно парафинирующегося полимера, как полиэтилен, в 2,3 раза ниже, чем у стали. [c.143]

Электродинамическое взаимодействие состоит в позбуждении в токопроводящем материале вихревых токов, которые затем взаимодействуют с постоянным магнитным полем и вызывают колебания электронного газа , а это, в свою очередь, приводит к возбуждению колебаний атомов, т. е. кристаллической решетки материала. На рис. 1.28 вихревые токи, индуцируемые в ОК катушкой 2 с переменным током, направлены перпендикулярно плоскости чертежа, а силы их взаимодействия с магнитным полем — параллельно поверхности ОК- В результате в ОК возбудится поперечная волна. Обратный эффект состоит в возбуждении вихревых токов в металле, колеблющемся в постоянном магнитном поле под действием упругих волн. Эти вихревые токи индуцируют переменный ток в катушке 2, которая в данном случае служит приемником. [c.68]

Электрон, как и всякая материальная частица, проявляет свойства и как частицы (корпускулы ), и как волны. Такая двойственность — общее свойство материи. Волновые свойства частиц зыражаются уравнением де Бройля [c.29]

Сходимость рядов Фурье. Поскольку ядра практически точечные, поток нейтронов рассеивается ядром почти одинаково интенсивно под любыми углами рассеяния. Размытость электронной плотности атомов приводит к ослаблению рассеяния с увеличением угла [что и фиксируется табличными функциями /рент (sin О/Л) ]. Еще быстрее затухают с увеличением угла О атомные амплитуды рассеяния электронов /элект (sin / .) (рис. 59, б), идним словом, чем более размыты склоны максимума рассеивающей плотности атома р(г), тем резче ослабляется рассеяние с увеличением угла рассеяния и уменьшением длины волны Х [быстрее снижается функция /(sin i>A)]. Поскольку атомные амплитуды входят в формулы структурных амплитуд как размерные коэффициенты, они определяют и относительную быстроту снижения величины F hkl) с увеличением индексов отражений. Поэтому сходимость ряда Фурье находится в обратной зависимости от остроты максимумов плотности материи она падает в ряду [c.171]

Больщинство из перечисленных фундаментальных частиц можно описать либо как частицы, образующие вещество, либо как частицы,, образующие антивещество. Существование зтих двух видов материи, было предсказано на основании релятивистской квантовой механики английским физиком-теоретиком П. А. М. Дираком (род. в 1902 г.),, который первым развил теорию квантовой механики, совместимую с теорией относительности. Его предсказания полностью подтвердились экспериментальными данными. Каждой электрически заряженной частице соответствует античастица, идентичная по одним свойствам и противоположная по другим массы и спины у таких частиц одинаковы,, а электрические заряды противоположны. Так, электрон, являющийся, составной частью обычного вещества, и позитрон, представляющий собой антиэлектрон, имеют противоположные электрические заряды —е-и +е соответственно, их массы одинаковы каждая из этих частиц имеет спин, представленный спиновым квантовым числом V2, что допускает Два способа ориентации частицы в магнитном поле. Некоторые нейтральные частицы имеют античастицы, другие же тождественны своим античастицам. Всякий раз при столкновении частицы с соответствующей античастицей происходит их аннигиляция. Массы таких частиц полностью превращаются в световые волны высокой энергии или в некоторых случаях в более легкие частицы, движущиеся с огромными скоростями. Уравнение Эйнщтейна Е=тс позволяет рассчитать количество-энергии, высвобождающейся при аннигиляции частицы и ее античастицы, этот процесс сопровождается образованием лучистой энергии. Нейтральные частицы, тождественные своим античастицам, распадаются очень быстро. [c.585]

Применение. Металлич. Ц.- компонент материала катодов для фотоэлементов, фотоэлектронных умножителей, телевизионных передающих электронно-лучевых трубок, термоэмиссионных электронно-оптич. пр разователей. Ц. используют в вакуумных электронных приборах (как геттер), выпрямителях, атомных ставдартах времени. Цезиевые атомные часы необыкновенно точны. Их действие основано на переходах между двумя состояниями атома Ц.- с параллельной и антипараллельной ориентацией собств. магн. моментов адра атома и валентного электрона этот переход сопровождается колебаниями со строго постоянными характеристиками (длина волны 3,26 см). Пары Ц.- рабочее теле в магнитогвдродинамич. генераторах, газовых лазерах, ионных ракетных двигателях. Радионуклид С используют дтя у-дефектоскопии, в медицине для диагностики и лечения. Ц -теплоноситель в адерных реакторах, компонент смазочных латериалов для космич. техники. [c.332]